DE3934821C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftfeder für die Fahrzeuge, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Eine Luftfeder dieser Art ist bekannt (DE-AS 11 46 764 - Fig. 1). Der Stützkolben dieser Luftfeder ist über eine Kolben­ stange gelenkig mit der Fahrzeugachse verbunden. Oberhalb des Stützkolbens ist am Fahrzeugkörper ein oben geschlossener, un­ ten offener, das obere Ende des Stützkolbens übergreifender Zylinder gehalten, an dessen Innenumfang ein Rollbalg abge­ stützt ist. Dieser umfaßt mit seinem unteren, offenen Endab­ schnitt abgedichtet das obere Ende des Stützkolbens. Bei Ein­ federbewegungen taucht der Stützkolben in den Zylinder ein, wobei der mit Druckluft gefüllte Rollbalg auf den Stützkolben axial aufgerollt wird.

Innerhalb des Rollbalges ist ein plattenartiger Puffer zur Be­ grenzung des Einfederweges vorgesehen, der von einem gleich­ falls innerhalb des Zylinders gehaltenen Tragluftbalg abge­ dichtet gehalten ist.

Der Puffer wird in einem vorbestimmten Abstand oberhalb des Stützkolbens gehalten. Dieser Abstand ist durch Seile bestimmt, die am Deckel des Zylinders gehalten sind und an denen der Puffer aufgehängt ist.

Trifft der Stützkolben nach einem freien Teilfederweg auf den Puffer auf, wird das Luftvolumen im Tragluftbalg komprimiert, wodurch eine progressiv ansteigende Federkennlinie erreicht wird.

Diese Luftfeder soll das Einziehen der Fahrzeugachse in den Fahrzeugaufbau mittels zu evakuierender Luftbälge ermöglichen, welche sich durch Dünnwandigkeit auszeichnen, ohne sich bei ihrer Beaufschlagung mittels Druckluft in unzulässiger Weise zu dehnen.

Die Erfindung verfolgt ein anderes Ziel. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftfeder mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 anzugeben, die es bei kompakter Bauweise er­ laubt, den Fahrzeugaufbau beispielsweise zum Unterfahren eines abgestellten Containers, in ausreichendem Maße abzusenken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion bildet der Puffer einen vom Stützkolben aufgenommenen und von einem Tragluftbalg zwi­ schen einer unteren und oberen Stellung verstellbaren An­ schlagkolben. Durch die Anordnung und Ausbildung des Puffers konnte hierbei eine optimale Pufferfunktion bei auf ein Minimum beschränkter, axialer Abmessung der Luftfeder erzielt werden.

In der unteren, als Anschlag wirksamen Ausgangsstellung der Puffers verringert sich dabei die Bauhöhe der Luftfeder derart, daß zum Übernehmen und Absetzen von Wechselpritschen, Containern und dergleichen auch bei un­ ebenem Gelände genügend Freigang zwischen dem Heck eines mit solchen Luftfedern abgefederten Zugfahrzeuges und solchen Auf­ liegern zur Verfügung steht. In der oberen Anschlagstellung kann dabei der Anschlagkolben die Aufgabe eines Federwegbe­ grenzers erfüllen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung gemäß Patentanspruch 2 wird in vorteilhafter Weise eine Wankbegrenzung erzielt, indem der Anschlagkolben bei belüftetem Tragluftbalg an eine Deckel­ platte des Rollbalges angelegt wird, so daß bei Einfederungen der den Anschlagkolben tragende Tragluftbalg von Anfang an als Zusatzfeder arbeitet.

Dabei kann die Konstruktion so getroffen sein, daß der An­ schlagkolben in seiner mit der Deckelplatte zusammenwirkenden Abstützlage seine obere Anschlagstellung noch nicht einnimmt. Es ist dadurch möglich, den freien Einfederungsweg der Deckel­ platte des Rollbalges variabel zu gestalten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Luftdruck gemäß Patentanspruch 3 im Tragluftbalg variabel, wodurch sich die Federhärte im Tragluftbalg entsprechend den Fahrzuständen in dem Sinne angleichen läßt, daß die Federhärte kurvenaußenseitig größer als kurveninnenseitig ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer bekannten Luftfe­ der, wobei aus der rechten Schnitthälfte die maximale und aus der linken Schnitthälfte deren minimale Bauhöhe ersichtlich ist,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Luftfeder, wobei aus dieser Darstellung, analog zur Fig. 1, zugleich deren maximale und minimale Bauhöhe ersichtlich ist.

Die bekannte Luftfeder gemäß Fig. 1 weist einen bei­ spielsweise achsseitig festgelegten Stützkolben 10 und einen Rollbalg 12 auf, dessen unterer, offener Endab­ schnitt 14 den Außenumfang eines oberen, ringförmigen Kragens 16 des Stützkolbens 10 abgedichtet umgreift.

Im oberen, offenen Endstück 18 des Rollbalgs 12 ist eine Deckelplatte 20 abgedichtet gehalten. 22 bezeichnet einen elastischen, beispielsweise aus Gummi bestehenden Puffer zur Einfederungsbegrenzung der Deckelplatte 20, der mit seiner Basis in den Kragen 16 des Stützkolbens 10 einge­ setzt ist.

Bei vom betreffenden Fahrzeug aufgenommener Last rollt sich beim Einfedern der Rollbalg 12 in Achsrichtung auf den Außenumfang des zylindrischen Stützkolbens 10 auf, wobei der maximale Einfederungsweg a von der Gestaltung und der Dimensionierung des Puffers 22 abhängig ist.

Bei entlastetem Fahrzeug reicht nun das Eigengewicht des Fahrgestelles in vielen Fällen nicht dazu aus, bei ent­ lüftetem Rollbalg 12 bzw. auf dem Puffer 22 aufruhender Deckelplatte 20 den Puffer 22 soweit zusammenzudrücken, daß sich das Fahrgestell heckseitig ohne Freigangprobleme beispielsweise unter einen aufgebockten Container zum Aufsatteln fahren läßt.

Dies ermöglicht die Luftfeder gemäß Fig. 2.

Bei dieser Konstruktion ist der zylindrische Stützkolben mit 24 bezeichnet, auf den, analog zur vorstehend erläu­ terten, bekannten Konstruktion, ein Rollbalg 26 befestigt ist, dessen oberer, offener Endabschnitt 28 mittels einer Deckelplatte 30 verschlossen ist, die von einem Anschluß­ kanal 32 zum Zuführen und Ablassen von Druckluft in das Innere des Rollbalgs 26 durchsetzt ist.

Der Stützkolben 24 bildet ein an der unteren Stirnseite geschlossenes, an seiner oberen Stirnseite innerhalb eines den unteren Endabschnitt 34 des Rollbalgs 26 haltenden Kragens 36 offenes Aufnahmegehäuse, in welchem ein als Puffer 38 dienender Anschlagkolben 40 axial bzw. höhen­ verstellbar geführt ist.

Der Puffer 38 ist in der rechten Hälfte der Fig. 2 in seiner normalen Anschlagstellung dargestellt, in welcher er mit einer außenliegenden Ringschulter 42 an der Innenseite 44 einer oberen, ringförmigen Stirnwand 46 des Stützkol­ bens 24 anliegt. In dieser Stellung bestimmt somit der Abstand b zwischen Deckelplatte 30 und Puffer 38 den freien Federweg der Luftfeder.

Der Anschlagkolben 40 ist beim gezeigten Ausführungsbei­ spiel mit Hilfe eines innerhalb des Stützkolbens 24 un­ tergebrachten Tragluftfederbalges 48, im folgenden Roll­ balg genannt, zwischen einer in der linken Hälfte der Fi­ gur 2 dargestellten, unteren Ausgangslage und der in der rechten Figurenhälfte gezeigten Anschlagstellung vertikal verstellbar. Um ein gedämpftes Zusammenwirken des An­ schlagkolbens 40 mit der Deckelplatte 30 sowie mit der unteren Stirnwand 50 des Stützkolbens 24 zu erreichen, ist dieser an beiden Stirnenden mit jeweils einer elastischen Auflage 52 bzw. 54 ausgestattet. Der Anschlagkolben 40 sitzt dabei in der Öffnung des oberen Endabschnittes 56 des Rollbalgs 48, dessen unterer Endabschnitt 58 einen zentralen Sockel 60 der unteren Stirnwand 50 des Stütz­ kolbens 24 abgedichtet umschließt.

Über einen diesen Sockel 60 durchsetzenden Verbindungs­ kanal 62 ist dem Rollbalg 48 Druckluft zuführbar bzw. dessen Inneres mit der Atmosphäre verbindbar. 64 bezeich­ net einen sich vom Sockel 60 nach oben erstreckenden Um­ fangskragen, der sich innen nach unten konisch verjüngt.

Der Anschlagkolben 40 ragt mit einem über ein Teilstück seiner Länge gleichfalls sich nach unten konisch verjün­ genden Teilstück 66 in den Umfangskragen 64 hinein, wobei zwischen beiden Teilen eine einen Ringspalt 68 definie­ rende Durchmesserdifferenz gegeben ist. Dieser Ringspalt 68 ermöglicht die Verdrängung von Luft, sofern der Innen­ raum 70 des Rollbalgs 48 mit der Atmosphäre verbunden wird.

Der Anschlagkolben 40 ist in axialer Richtung derart di­ mensioniert, daß er in der in der linken Hälfte der Fig. 2 gezeigten unteren Ausgangsstellung zumindest noch mit seiner Auflage 52 über den Kragen 36 hinausragt.

In der oberen Anschlagstellung des Anschlagkolbens 40 ist der ihn tragende Rollbalg 48 im Hinblick auf dessen im Vergleich zum Rollbalg 26 verminderte Stützfläche mit einem größeren Luftdruck beaufschlagt als der Rollbalg 26. Dieser Luftdruck kann derart sein, daß der Puffer 38 die Funktion eines Festanschlages erfüllt. Durch entsprechende Verminderung des Luftdruckes im Rollbalg 48 läßt sich der Puffer 38 aber auch auf ein gewünschtes Niveau absenken, wodurch der freie Federweg der Deckelplatte 30 variabel zu gestalten ist.

Sitzt der Puffer 38, aufgrund einer entsprechenden Verminderung des Luftdruckes, im Rollbalg 48 auf dem Sockel 60 auf und ist der Rollbalg 26 entlüf­ tet, so ruht dessen Deckelplatte 30, wie aus der linken Hälfte der Fig. 2 ersichtlich ist, auf dem Puffer 38 auf, wobei die definierte, minimale Bauhöhe dieser Luftfeder so gewählt werden kann, daß sich keine Freigangprobleme stellen, falls ein Lastträger zu unterfahren ist.

Die Höhe des Stützkolbens 24, gegebenenfalls in Verbindung mit einer entsprechenden axialen Dimensionierung des Puf­ fers 38, kann auch so ausgelegt sein, daß sich der Puffer 38 in seiner oberen Anschlagstellung an die Deckelplatte 30 anlegen läßt, um den Puffer 38 zugleich als Zusatzfeder bei Luftfedern einsetzen zu können. Dabei läßt sich die Federhärte gegebenenfalls in Abhängigkeit bestimmter Be­ triebsparameter durch entsprechendes Variieren des Luft­ druckes innerhalb des Rollbalgs 48 bestimmten Fahrzustän­ den derart angleichen, daß die Luftfedern kurvenaußensei­ tig eine größere Federhärte als kurveninnenseitig erhal­ ten.

Die beiden Kragen 36 und 64 stellen dabei eine gewisse Zentrierung des Puffers 38 innerhalb des Stützkolbens 24 sicher, so daß dieser, sollten Kräfte zum Verkanten wirk­ sam sein, dennoch einwandfrei geführt bleibt.

Claims (5)

1. Luftfeder für Fahrzeuge, mit einem Rollbalg, der zwischen zwei gegeneinander abzufedernden Teilen eingespannt ist, von denen der eine einen Stützkolben bildet, auf dem sich der mit seinem einen, offenen Endabschnitt das obere Kolbenende abge­ dichtet umfassende Rollbalg beim Einfedern axial aufrollt und der andere ein vom Stützkolben getrennter Fahrzeugteil ist, und mit einem mindestens zum Teil vom Rollbalg umschlossenen, in einem offenen Endabschnitt eines Tragluftbalges abgedichtet gehaltenen, durch diesen koaxial zum Stützkolben in eine den freien Federweg begrenzende Anschlagstellung verstellbaren Puffer, wobei der Tragluftbalg gegenüber dem Rollbalg mit hö­ herem Luftdruck beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkolben (24) am oberen Ende offen ist und daß der Puffer (38) einen im Stützkolben (24) angeordneten, in seiner unteren Ausgangsstellung mit seinem oberen Ende aus dem Stütz­ kolben (24) herausragenden Anschlagkolben (40) bildet, der im Stützkolben (24) durch den in diesem angeordneten Tragluftbalg (48) bis in die Anschlagstellung (bei 42) anhebbar ist.

2. Luftfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkolben (40) in seiner angehobenen Anschlag­ stellung am abzustützenden Fahrzeugteil anliegt.

3. Luftfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruck im Tragluftbalg (48) variabel ist.

4. Luftfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkolben (24) bodenseitig einen den Anschlagkolben (40) in seiner unteren Ausgangsstellung abstützenden Sockel (60) aufweist, der einen sich nach unten konisch verengenden Umfangskragen (64) trägt, in welchen der Anschlagkolben (40) mit einem sich nach unten verjüngenden Teilstück (66) hineinragt.

5. Luftfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagkolben (40) an beiden Stirnseiten jeweils eine elastische Auflage (52 bzw. 54) trägt.